COVID-19 Impact on Pharmaceutical Packaging in Chemicals and Materials Industry

与人脑相似的计算机硬件:

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  • 2021 年 7 月 23 日

经典计算机使用二进制值(0/1)来工作。相反,我们的脑细胞可以使用更多的值进行操作,这使我们比计算机更节能。这就是科学家对这种令人惊叹且复杂的神经形态(类脑)计算感兴趣的原因。荷兰格罗宁根大学的物理学家使用复杂的氧化物开发了与大脑中的神经元和突触相当的元素,利用自旋电子的磁性。众所周知,计算机可以比人类更快地执行简单计算,我们的大脑在物体识别等任务中胜过硅机器。此外,我们的大脑比计算机消耗的能量更少。部分原因可以通过我们的大脑如何练习、展示和执行多种功能来解释。正如所说,计算机使用二进制系统(值为0或1),脑细胞能够提供具有一系列值的更多模拟信号。我们的大脑的工作方式可以在计算机中模拟,但基本架构仍然基于二进制系统。因此,科学家正在寻找扩展这一功能的方法,并开发一种更像大脑但也能与普通计算机交互的硬件。

一种想法是保留可以具有中间状态的磁位,格罗宁根大学泽尼克先进材料研究所功能材料自旋电子学教授 Tamalika Banerjee 表示,他正在研究自旋电子学,它利用电子的磁性(称为蜘蛛)来传输、操纵和存储信息。在这项研究中,他的博士生 Anouk Goossens(该论文的第一作者)从一种名为锶钌氧化物(SRO)的铁磁金属中创建了薄膜,该薄膜生长在锶钛氧化物基底上。所得薄膜包含垂直于薄膜水平的磁畴。正如 Goossens 所解释的那样,这些可以比平面中的磁畴更有效地改变。通过调整生长条件,可以控制 ORS 中晶体的方向。磁畴已经使用其他技术创建,但通常需要复杂的分层结构。

磁畴可以通过电流通过 SRO 顶部的铂电极来改变。如果磁畴完全垂直于薄膜排列,则这种变化是确定性的,整个磁畴都会改变。然而,如果磁畴略微倾斜,答案很可能是,因为并非所有磁畴都相同,如果磁畴中只有部分晶体发生变化,就会出现中间值。